■ 概述

廣東某家具定制有限公司是中國實木定制行業(yè)的領(lǐng)先品牌企業(yè)，在東莞、廣州、北京、天津建立了四個大型現(xiàn)代化生產(chǎn)基地。2018年在江西省宜春市建設(shè)高端家具定制智能化工廠，生產(chǎn)的產(chǎn)品有衣柜、櫥柜、木門等，涉及實木及板式家具定制。本項目主要圍繞江西工廠整廠的生產(chǎn)信息化建設(shè)，同時包含整個集團公司的生產(chǎn)計劃排產(chǎn)功能。

客戶的產(chǎn)品生產(chǎn)模式是大批量多品種個性化，訂單包含的產(chǎn)品生產(chǎn)周期相差大，產(chǎn)品外購等復(fù)雜因素導(dǎo)致制造部門不能向業(yè)務(wù)部門回答何時準(zhǔn)時交貨、以及制造部門難準(zhǔn)時交貨；各個生產(chǎn)子系統(tǒng)孤立，數(shù)據(jù)未實現(xiàn)共享與交互，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)信息化系統(tǒng)如何與相關(guān)系統(tǒng)進行全面的信息集成，有效地解決與ERP系統(tǒng)、拆單系統(tǒng)、排版優(yōu)化系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)、產(chǎn)線自動化系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互問題。

■ 項目目標(biāo)

系統(tǒng)具體要實現(xiàn)的功能：

-  基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護

a、訂單數(shù)據(jù)管理

b、產(chǎn)線設(shè)備產(chǎn)能維護

c、物料數(shù)據(jù)管理

包括板材庫存、封邊帶庫存、五金庫存數(shù)據(jù)維護等

d、工廠生產(chǎn)日歷管理

e、產(chǎn)品BOM數(shù)據(jù)管理等

-  排產(chǎn)排程

a、銷售訂單詢期

b、主生產(chǎn)計劃

主生產(chǎn)計劃包括制定集團訂單生產(chǎn)計劃和工廠級揉單批次計劃。

集團訂單生產(chǎn)計劃實現(xiàn)的功能是根據(jù)訂單區(qū)域及工廠產(chǎn)能分配訂單及訂單生產(chǎn)次序到具體工廠。

揉單批次計劃是針對分派到具體工廠的訂單進行揉單生成作業(yè)計劃，細(xì)分功能有訂單篩選、訂單組批優(yōu)化、生成揉單批次、批次重揉、物料庫存預(yù)警、機臺物料配送計劃、產(chǎn)品包裝計劃等。

c、重調(diào)度功能等

細(xì)分功能有訂單插單、工單重揉、計劃重排、計劃調(diào)整等。

-  生產(chǎn)進度管理

a、生產(chǎn)進度追蹤

細(xì)分功能有訂單進度追蹤、工單進度追蹤、工位進度追蹤、在制品追蹤等。

b、生產(chǎn)統(tǒng)計

細(xì)分功能有訂單齊套統(tǒng)計、工位/工序班、日、月生產(chǎn)統(tǒng)計等

c、產(chǎn)品追溯

-  物料管理

a、物料拉動

細(xì)分功能有物料缺料叫料、配送、校驗、回流等。

b、補料管理

c、開料余料管理

d、成品入庫管理等

- 設(shè)備管理

a、設(shè)備臺賬

b、設(shè)備維修管理

c、設(shè)備保養(yǎng)管理

d、設(shè)備OEE

e、刀具管理等

-  質(zhì)量管理

a、產(chǎn)品維修管理

b、產(chǎn)品報廢管理

c、產(chǎn)線直通率等

-  人員管理

a、人員上下崗管理

b、生產(chǎn)班、日、月工時、計件統(tǒng)計等

■ 解決方案

· 系統(tǒng)架構(gòu)

新型五級架構(gòu)中，KingFusion3.5產(chǎn)品實現(xiàn)SCADA、MES、ALS、APS功能，其中APS系統(tǒng)實現(xiàn)集團訂單排產(chǎn)及分廠揉單批次排產(chǎn)功能，ALS系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)線作業(yè)排序，MES系統(tǒng)實現(xiàn)進度、物料、質(zhì)量、設(shè)備、人員、生產(chǎn)執(zhí)行管理，SCADA系統(tǒng)負(fù)責(zé)產(chǎn)線監(jiān)控執(zhí)行，需要對接的系統(tǒng)包含有ERP系統(tǒng)、拆單系統(tǒng)、排版優(yōu)化系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)等。

 <圖例> 五級架構(gòu)

· 系統(tǒng)軟硬件部署

系統(tǒng)硬件主要由二臺主機、多臺顯示器和一個交換機組成，并連接在一個局域網(wǎng)內(nèi)。系統(tǒng)軟件部署：在一臺主機上部署KingFusion3.5工程服務(wù)、庫服務(wù)；第二臺主機上部署KingFusion3.5數(shù)據(jù)計算引擎、采集引擎以及WEB服務(wù)；產(chǎn)線看板數(shù)量若干個，KingSCADA負(fù)責(zé)產(chǎn)線生產(chǎn)監(jiān)控；KingIOServer負(fù)責(zé)采集工廠產(chǎn)線數(shù)據(jù)。

<圖例> 系統(tǒng)軟硬件部署

· 方案亮點

- 準(zhǔn)確答復(fù)訂單交貨期。

- 制定行之有效的生產(chǎn)計劃，系統(tǒng)能夠及時響應(yīng)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的插單，訂單取消，設(shè)備故障等異常狀況，實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整生產(chǎn)計劃。

- 產(chǎn)線作業(yè)排序，保證設(shè)備產(chǎn)能負(fù)荷均衡，協(xié)同生產(chǎn)，縮短訂單齊套等待時長，實現(xiàn)訂單產(chǎn)品同時出貨。

- 制定合理的物料需求計劃及機臺物料配送計劃，及時物料庫存預(yù)警，實現(xiàn)物料的高效供應(yīng)。

- 根據(jù)產(chǎn)品包裝規(guī)則，在系統(tǒng)內(nèi)制定合理的預(yù)包裝計劃，提高包裝箱的利用率，實現(xiàn)產(chǎn)品高效包裝。

- 實時掌握生產(chǎn)動態(tài)，提高處理生產(chǎn)事件的反應(yīng)速度。生產(chǎn)調(diào)度人員及時了解生產(chǎn)中的細(xì)節(jié)，監(jiān)視生產(chǎn)活動，第一時間處理生產(chǎn)中發(fā)生的問題，提高生產(chǎn)管理的效率。

· 軟件平臺具備以下特性

- 可靠性：保證分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整性、一致性以及與相關(guān)系統(tǒng)信息交互的安全性。

- 安全性：系統(tǒng)中提供了安全區(qū)、操作、級別、單位和用戶等安全配置內(nèi)容。所有模型、數(shù)據(jù)對象、可視化圖形對象等都需要配置安全屬性，只有授權(quán)用戶才能訪問相關(guān)內(nèi)容。

- 可集成性：實現(xiàn)與不同廠商之間系統(tǒng)的集成以及對企業(yè)現(xiàn)有系統(tǒng)的保護。

- 可擴展性：不但可在一個工廠內(nèi)擴展其功能，而且可擴展到其它制造工廠以及產(chǎn)品制造生命周期的其它階段，從而滿足各種復(fù)雜的制造需求。

■ 典型功能

· 生產(chǎn)可視化

生產(chǎn)可視化展示內(nèi)容有日計劃批次進度、日計劃訂單進度、批次計劃生產(chǎn)最近TOP10進度、訂單交期最近TOP10進度,產(chǎn)線產(chǎn)品一次合格率情況、物料配送計劃執(zhí)行情況等。

 “批次進度詳情”展示產(chǎn)線正在進行的批次信息，以及產(chǎn)線線平衡率。

“訂單進度詳情”展示產(chǎn)線已完成訂單信息、未完成訂單信息以及未完成訂單產(chǎn)品在產(chǎn)線的具體位置信息。

<圖例> 生產(chǎn)可視化界面

<圖例> 批次進度詳情界面

<圖例> 訂單進度詳情界面

· 計劃排程模塊

該工廠在計劃排程方面的需求有評估銷售訂單交期、制定揉單批次計劃、制定物料需求計劃、制定機臺物料配送計劃、制定產(chǎn)品包裝計劃。

- 訂單詢期計算

根據(jù)詢期訂單的板材規(guī)格對訂單進行分解，得到需要在工廠主線生產(chǎn)和輔線生產(chǎn)的板材數(shù)量，再根據(jù)主線、輔線生產(chǎn)能力以及工廠日歷，在不影響已接訂單交貨期的情況下，將詢期訂單分別插入到主線和輔線產(chǎn)能未飽和的時間段，得到詢期訂單最早可以完成生產(chǎn)的時間。

- 揉單

包括訂單挑選，訂單組批，批次的生成。批次生成后，排版優(yōu)化軟件對批次優(yōu)化后，得到每個批次的優(yōu)化率，人工審核優(yōu)化率，對優(yōu)化率不通過的批次進行批次重揉計算，對批次進行更新，重新計算并審核優(yōu)化率，直至所有開料批次的優(yōu)化率審核通過，得到滿足優(yōu)化率的所有開料批次。

- 包裝算法計算

根據(jù)計劃周期內(nèi)的生產(chǎn)任務(wù)給出具體的包裝計劃，包裝計劃的生成需要考慮按訂單號同種產(chǎn)品同種規(guī)格的板材優(yōu)先放在一包，具有包重量跟包高度限制，以及板材疊放約束，包括大板件在下，小板件在上，除頂層外同層板材高度一致等約束，包裝算法在滿足上述約束的條件下需提高板材包裝裝載率，最終得到每個包裝號具體裝載的訂單號、板材規(guī)格以及每塊板材具體的空間坐標(biāo)。

- 插單計算

當(dāng)有緊急訂單出現(xiàn)需要進行優(yōu)先生產(chǎn)時，所有正在加工的作業(yè)不能被中止，緊急訂單插入的時間點只能安排在已生產(chǎn)的任務(wù)之后，等待生產(chǎn)的任務(wù)之前，這樣訂單的插入會導(dǎo)致其他訂單可能不能按照已安排的時間節(jié)點進行，因此對交期也會造成影響，所以在執(zhí)行插單之前，首先得對插單的影響進行評估，調(diào)度員再根據(jù)訂單評估結(jié)果來確定是否執(zhí)行插單。

<圖例> 訂單詢期界面

<圖例> 揉單管理界面

<圖例> 包裝計劃界面

<圖例> 插單管理界面

· 生產(chǎn)進度模塊

該工廠在進度管控方面的需求是實現(xiàn)生產(chǎn)情況的實時追蹤、生產(chǎn)統(tǒng)計及產(chǎn)品追溯。生產(chǎn)進度實現(xiàn)的功能有訂單進度、工單/批次進度、在制品追蹤、工位/序統(tǒng)計、訂單齊套統(tǒng)計、開料統(tǒng)計、包裝統(tǒng)計、產(chǎn)品追溯等。

- 生產(chǎn)看板

生產(chǎn)看板用于指導(dǎo)車間生產(chǎn)，其中開料看板用于監(jiān)控開料生產(chǎn)實時進度與開料生產(chǎn)所需的輔助操作，包括物料叫料，物料回流，工單計劃與配送計劃查詢。

- 訂單進度

對訂單結(jié)構(gòu)各層級進行進度的統(tǒng)計分析，追蹤訂單未完成部分信息。

- 生產(chǎn)線工單

生產(chǎn)線工單追蹤是追蹤工單在產(chǎn)線上的完成情況。

- 開料進度

以甘特圖的形式實時展示開料計劃與實際完成情況，實現(xiàn)計劃追蹤的直觀視覺體驗。

- 工位統(tǒng)計

用于統(tǒng)計工位班、日、月生產(chǎn)完成情況。

<圖例> 開料看板界面

<圖例> 訂單進度界面

<圖例> 生產(chǎn)線工單界面

<圖例> 開料進度界面

<圖例> 工位統(tǒng)計界面

· 物料管理模塊

物料拉動，包括堆垛物料盤點追蹤與生產(chǎn)叫料、物料配送與校驗追蹤、物料回流追蹤和生產(chǎn)補料追蹤等；工廠產(chǎn)品實時追蹤，包括工廠在制半成品追蹤、開料余料追蹤、包裝號生成追蹤、成品堆垛完成追蹤等；物料統(tǒng)計分析與追溯，包括原材料物料回流記錄、產(chǎn)品包裝完成記錄、成品入成品庫記錄等。

- 補料信息

補料信息用于指導(dǎo)產(chǎn)線生產(chǎn)對報廢產(chǎn)品的補料。

<圖例> 補料信息界面

· 質(zhì)量管理模塊

產(chǎn)品維修記錄、產(chǎn)品報廢記錄、產(chǎn)線產(chǎn)品直通率統(tǒng)計。

- 產(chǎn)品直通率

產(chǎn)品直通率統(tǒng)計產(chǎn)線產(chǎn)品從首工序至末工序一次合格到底（未進入返修）的概率。

<圖例> 產(chǎn)品直通率界面

· 設(shè)備管理模塊

設(shè)備管理部分功能有設(shè)備維修、設(shè)備保養(yǎng)、設(shè)備OEE、刀具管理等。

- 設(shè)備OEE

<圖例> 設(shè)備OEE界面

- 刀具管理

<圖例> 刀具管理界面

■ 項目總結(jié)

- 評估訂單交貨期，準(zhǔn)確答復(fù)客戶訂單交期。制定有效的集團級和分廠的的排產(chǎn)排程計劃，使客戶訂單準(zhǔn)時交貨。

- 進行合理的產(chǎn)線作業(yè)排序，協(xié)同生產(chǎn)，縮短訂單齊套等待時長，實現(xiàn)訂單產(chǎn)品同時出貨。

- 制定合理的物料需求計劃及機臺物料配送計劃，實現(xiàn)物料的高效供應(yīng)。根據(jù)產(chǎn)品包裝規(guī)則，在系統(tǒng)內(nèi)制定合理的預(yù)包裝計劃，實現(xiàn)產(chǎn)品高效包裝。

- 實現(xiàn)訂單、批次、物料狀態(tài)、生產(chǎn)進度、生產(chǎn)效率、質(zhì)量信息、物流信息、設(shè)備運行等管理過程的可視化、數(shù)字化、智能化改善，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。

- 打通底層設(shè)備數(shù)據(jù)通訊，實現(xiàn)與豪邁、比雅斯、謝林、南興等行業(yè)各種設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。

- 生產(chǎn)相關(guān)系統(tǒng)進行全面的信息集成，MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)、拆單系統(tǒng)、排版優(yōu)化系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)、產(chǎn)線自動化等系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互準(zhǔn)確而高效。